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複雑な細胞集合構造体(ウシ卵丘卵子複合体・ラット膵島)の保存技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K07985
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 動物生産科学
研究機関信州大学

研究代表者

保地 眞一  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10283243)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードガラス化保存 / 卵丘卵子複合体 / 膵島 / クライオトップ / ナイロンメッシュ / シルクフィブロイン / 超低温保存 / 糖尿病治療 / 妊孕性温存 / 応用動物 / 再生医学
研究成果の概要

本研究の目的は機能の異なる複数の細胞からなるウシ卵丘卵子複合体 (C0C) とラット膵島の保存技術を開発することである。(1) GV期ウシCOCのCryotopデバイス上でのガラス化耐性は、卵丘細胞層の減量により改善できた。(2) M-II期ウシ卵子はナイロンメッシュ (NM) を新規デバイスとして適用すれば大量・一括にガラス化保存できた。(3) ラット膵島の蘇生率は凍結法よりもガラス化法の方が高く、さらにNMデバイスの適用によって大容量保存も可能になった。(4) ガラス化・加温ラット膵島は1型糖尿病モデルラットの腎被膜下に移植すれば血糖値の正常化に寄与できると実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

耐凍性が極めて低いウシ未受精卵子の超低温保存に挑戦し、世界最高水準のガラス化蘇生率を達成するに至った道のりは、ヒトの不妊治療現場で問題となっている加齢等で低品質になった卵子を保存可能にするためにも有用な情報となる。卵子とはまったく異なる異種細胞構造体である膵島にガラス化保存研究を展開し、ラットを用いた糖尿病治療モデルを提唱するに至った。膵島移植というインスリン依存性1型糖尿病の根治療法を普及させるために慢性的障害となっているドナー不足の克服に貢献するもので、移植膵島に高頻度で起こる免疫拒絶の回避に挑戦する足場を築くことができた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Rescue of vitrified-warmed bovine mature oocytes by short-term recovery culture with resveratrol2020

    • 著者名/発表者名
      Chinen Shoichiro、Yamanaka Takahiro、Hirabayashi Masumi、Hochi Shinichi
    • 雑誌名

      Cryobiology

      巻: - ページ: 185-190

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2020.03.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silk fibroin sheet multilayer suitable for vitrification of in?vitro-matured bovine oocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Kenyu、Chinen Shoichiro、Teshima Junki、Tamada Yasushi、Hirabayashi Masumi、Hochi Shinichi
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 145 ページ: 109-114

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2020.01.052

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altrenogest affects expression of galectin-3 and fibroblast growth factor 9 in the reproductive tract of sows2020

    • 著者名/発表者名
      Baek Sun-Young、Sa Soo-Jin、Jeong Young-Dae、Cho Eun-Seuk、Hong Jun-Gi、KIm Young-Shin、Cho Kyu-Ho、Park Seol-Hwa、Kim Kyung-Woon、Lee Hwi-Cheul、Hochi Shinichi、Lee Seunghwan、Choi Inchul、Chung Hak-Jae
    • 雑誌名

      Animal Biotechnology

      巻: - 号: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1080/10495398.2020.1726362

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pluripotent stem cell-derived organogenesis in the rat model system2019

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Masumi, Goto Teppei, Hochi Shinichi
    • 雑誌名

      Transgenic Research

      巻: 28 号: 3-4 ページ: 287-297

    • DOI

      10.1007/s11248-019-00161-2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nylon mesh cryodevice for bovine mature oocytes, easily removable excess vitrification solution2019

    • 著者名/発表者名
      Chinen Shoichiro、Yamanaka Takahiro、Nakayama Kenyu、Watanabe Hiroki、Akiyama Yoshitake、Hirabayashi Masumi、Hochi Shinichi
    • 雑誌名

      Cryobiology

      巻: 90 ページ: 96-99

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2019.09.010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of pluripotent stem cell-derived mouse kidneys in Sall1-targeted anephric rats2019

    • 著者名/発表者名
      Goto Teppei、Hara Hiromasa、Sanbo Makoto、Masaki Hideki、Sato Hideyuki、Yamaguchi Tomoyuki、Hochi Shinichi、Kobayashi Toshihiro、Nakauchi Hiromitsu、Hirabayashi Masumi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 451-451

    • DOI

      10.1038/s41467-019-08394-9

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supplementary cryoprotective effect of carboxylated ε-poly-l-lysine during vitrification of rat pancreatic islets2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Kenyu、Yamanaka Takahiro、Tamada Yasushi、Hirabayashi Masumi、Hochi Shinichi
    • 雑誌名

      Cryobiology

      巻: 88 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2019.03.009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FGF2 Has Distinct Molecular Functions from GDNF in the Mouse Germline Niche2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kaito、Sakai Mizuki、Kuroki Shunsuke、Jo Jun-Ichiro、Hoshina Kazuo、Fujimori Yuki、Oka Kenji、Amano Toshiyasu、Yamanaka Takahiro、Tachibana Makoto、Tabata Yasuhiko、Shiozawa Tanri、Ishizuka Osamu、Hochi Shinichi、Takashima Seiji
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 10 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2018.03.016

    • NAID

      120007037475

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of human tissue-type plasminogen activator (htPA) using in vitro cultured transgenic pig mammary gland cells2018

    • 著者名/発表者名
      Chung Hak-Jae、Park Hyun-Jung、Baek Sun-Young、Park Jin-Ki、Lee Won-Young、Kim Kyung-Woon、Jo Yu-Mi、Hochi Shinichi、Kim Yong-Min、Choi Tae-Jeong、Cho Eun-Suek、Cho Kyu-Ho
    • 雑誌名

      Animal Biotechnology

      巻: 30 号: 4 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1080/10495398.2018.1521824

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nylon mesh device for vitrification of large quantities of rat pancreatic islets2017

    • 著者名/発表者名
      akahiro Yamanaka, Teppei Goto, Masumi Hirabayashi & Shinichi Hochi
    • 雑誌名

      Biopreservation and Biobanking

      巻: 15 号: 5 ページ: 457-462

    • DOI

      10.1089/bio.2017.0044

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Haploid embryonic stem cell lines derived from androgenetic and parthenogenetic rat blastocysts2017

    • 著者名/発表者名
      Masumi Hirabayashi, Hiromasa Hara, Teppei Goto, Akiko Takizawa, Melinda R. Dwinell, Takahiro Yamanaka, Shinichi Hochi & Hiromitsu Nakauchi
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 63 号: 6 ページ: 611-616

    • DOI

      10.1262/jrd.2017-074

    • NAID

      130006250259

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Downsizing cumulus cell layers to improve cryotolerance of germinal vesicle-stage bovine oocytes.2017

    • 著者名/発表者名
      Tashima K, Kubo Y, Hirabayashi M, Hochi S.
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 95 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2017.02.016

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct comparison of Cryotop(R) vitrification and Bicell(R) freezing on recovery of functional rat pancreatic islets.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka T, Tashima K, Takahashi R, Takashima S, Goto T, Hirabayashi M, Hochi S.
    • 雑誌名

      Cryobiology

      巻: 73 号: 3 ページ: 376-382

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2016.09.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] シルクフィブロインディスクをデバイスとしてSSV法によってガラス化保存したラット膵島の腎被膜下移植2020

    • 著者名/発表者名
      中山-岩月 研祐, 山中 貴寛, 根岸 淳, 手島 淳輝, 玉田 靖, 平林 真澄, 保地 眞一
    • 学会等名
      第67回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラット膵島のガラス化保存:至適デバイスの決定から糖尿病モデルへの移植まで2019

    • 著者名/発表者名
      山中 貴寛, 中山 研祐, 根岸 淳, 平林 真澄, 保地 眞一
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウシ成熟未受精卵子用の新規ガラス化デバイス、シルクフィブロインシート2019

    • 著者名/発表者名
      中山 研祐, 知念 照一朗, 手島 淳輝, 玉田 靖, 平林 真澄, 保地 眞一
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウシ成熟未受精卵のガラス化保存:ナイロンメッシュデバイスの孔径、ならびに回復培養液中のレスベラトロールの影響2019

    • 著者名/発表者名
      知念 照一朗, 山中 貴寛, 中山 研祐, 平林 真澄, 保地 眞一
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Size effect of rat pancreatic islets on cryotolerance and euglycemia post-transplantation2019

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Takahiro , Nakayama Kenyu, Negishi Jun, Hirabayashi Masumi, Hochi Shinichi
    • 学会等名
      第56回国際低温生物学会 (CRYO2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IEQ換算標準径 (150 μm) を境にして血糖値を正常化する移植膵島の能力は異なる2019

    • 著者名/発表者名
      山中 貴寛, 中山 研祐, 根岸 淳, 平林 真澄, 保地 眞一
    • 学会等名
      日本内分泌学会第37回内分泌代謝学サマーセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ラット膵島のガラス化保存におけるカルボキシル基導入ポリ-L-リジンの凍害保護効果2019

    • 著者名/発表者名
      中山 研祐, 山中 貴寛, 平林 真澄, 保地 眞一
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Prdm14遺伝子ノックアウトによる生殖細胞欠損ラットの作製とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      平林 真澄, 後藤 哲平, 三宝 誠, 保地 眞一, 中内 啓光, 小林 俊寛
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Prdm14遺伝子をノックアウトしたラット性腺の免疫組織学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      平林 真澄, 後藤 哲平, 三宝 誠, 保地 眞一, 中内 啓光, 小林 俊寛
    • 学会等名
      第66回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 前核注入時のCas9 nucleaseデリバリー様式がラット胚盤胞の変異モザイク発生頻度に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      後藤 哲平、余郷 享子、保地 眞一、平林 真澄
    • 学会等名
      第65回日本実験動物学会 (富山)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ナイロンメッシュデバイスで一度に大量のウシ成熟未受精卵をガラス化保存できるか?2018

    • 著者名/発表者名
      知念 照一朗、山中 貴寛、平林 真澄、保地 眞一
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会 (上田)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス化保存したラット膵島の蘇生率に及ぼすレスベラトロールの影響2018

    • 著者名/発表者名
      山中 貴寛、中山 研祐、平林 真澄、保地 眞一
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2018 (岡崎)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ウシM-II期卵子のガラス化時にCryotopに載せる保存液量が増えても胚盤胞発生率は影響されない.2017

    • 著者名/発表者名
      田島 和弥, 久保 友紀, 保地 眞一.
    • 学会等名
      第122回日本畜産学会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市・神戸大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 異種間胚盤胞補完法を用いたマウスES細胞に由来する腎臓のラット体内での再生2017

    • 著者名/発表者名
      後藤 哲平, 三宝 誠, 保地 眞一, 中内 啓光 & 平林 真澄
    • 学会等名
      第64回日本実験動物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Differentiating ability of mouse pluripotent stem cells into gonads and cerebral cortex of interspecies chimeric rats2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Goto, Etsuko Tarusawa, Yoshiaki Nakamura, Shinichi Hochi, Yumiko Yoshimura & Masumi Hirabayashi
    • 学会等名
      第4回世界生殖生物会議 (WCRB)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generation of ES cell-derived mouse kidneys in anephric rats by blastocyst complementation2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Goto, Hideki Masaki, Hiromasa Hara, Makoto Sanbo, Hideyuki Sato, Tomoyuki Yamaguchi, Shinichi Hochi, Hiromitsu Nakauchi & Masumi Hirabayashi
    • 学会等名
      第14回トランスジェニック技術会議 (ISTT)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナイロンメッシュデバイスを用いたラット膵島の大容量ガラス化保存2017

    • 著者名/発表者名
      山中 貴寛, 根岸 淳, 後藤 哲平, 平林 真澄 & 保地 眞一
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Interspecies blastocyst complementation approach to generate mouse kidneys in Sall1-targeted anephric rats2017

    • 著者名/発表者名
      Teppei Goto, Hideki Masaki, Hiromasa Hara, Makoto Sanbo, Hideyuki Sato, Tomoyuki Yamaguchi, Shinichi Hochi, Hiromitsu Nakauchi & Masumi Hirabayashi
    • 学会等名
      京都大学iPS細胞研究所 (CiRA) 2017国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラットのゲノム編集効率に及ぼすCas9 nuclease のデリバリー方法の影響2017

    • 著者名/発表者名
      後藤 哲平, 余郷 享子, 保地 眞一 & 平林 真澄
    • 学会等名
      第35回動物生殖工学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット膵島の保存に対するCryotopガラス化法とBicell凍結法の適性比較.2016

    • 著者名/発表者名
      山中 貴寛, 高橋 理央, 田島 和弥, 高島 誠司, 後藤 哲平, 平林 真澄, 保地 眞一.
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2016
    • 発表場所
      愛知県岡崎市・自然科学研究機構
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ガラス化GV期ウシ卵丘卵子複合体を成熟培養した後の卵細胞質内脂肪滴動態について.2016

    • 著者名/発表者名
      田島 和弥, 久保 友紀, 平林 真澄, 保地 眞一.
    • 学会等名
      第109回日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市・麻布大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 外径が異なるウシ卵核胞期卵丘卵子複合体ならびにラット膵ランゲルハンス島のガラス化耐性.2016

    • 著者名/発表者名
      山中 貴寛, 田島 和弥, 高橋 理央, 後藤 哲平, 高島 誠司, 平林 真澄, 保地 眞一.
    • 学会等名
      第109回日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      神奈川県相模原市・麻布大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 卵丘細胞層ダウンサイズ後にガラス化保存した卵核胞期ウシ卵母細胞の蘇生能力.2016

    • 著者名/発表者名
      田島 和弥, 山中 貴寛, 佐藤 美月, 平林 真澄, 保地 眞一.
    • 学会等名
      第57回日本卵子学会
    • 発表場所
      新潟県新潟市・朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-05-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Rat Genomics / Methods in Molecular Biology Book Series Vol. 20182019

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Masumi, Takizawa Akiko, Hochi Shinichi
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Humana Press
    • ISBN
      9781493995813
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Micro-injection / Methods in Molecular Biology Book Series Vol. 18742019

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Masumi、Hochi Shinichi
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Humana Press
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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